摘要：水泥是房屋建筑施工的主要建筑材料，建筑行业是一个高耗能的行业。水泥等建筑材料的需求量较大，因此近些年我国水泥生产行业获得了长足发展，而水泥生产规模的扩大就带动了水泥生产技术的更新，在水泥生产中应用节能技术可以有效优化我们进行水泥生产的能效，本文首先探究了水泥生产的主要工艺流程，并就在其中应用的节能技术进行了研究。
关键词：水泥生产工艺；节能；技术
引言
水泥工业的能耗和二氧化碳排放量占整个建筑行业的70%，随着国家节能减排战略的提出，水泥工业必须转型升级，优化产业节能，实施节能减排措施。水泥工业的能源消耗主要是水泥熟料形成过程中产生大量的热量以及生产过程中资源的利用率。水泥生产过程中消耗的热耗和主机设备、附属设备以及窑操作系统有关。新型干法水泥熟料生产技术则是根据悬浮预热和窑外预分解技术应用在水泥生产过程中，建立一套大型、自动化、节能环保的现代水泥生产工艺。近年来，随着水泥工业的发展，通过六级预热器高效分解炉的预分解技术、煤粉燃烧器等方式，可以降低水泥熟料生产的能耗，达到节能减排的效果。通过余热发电技术，将水泥生产过程中热量进行利用，提高资源的利用率。
1水泥生产技术工作原理
水泥的能源消耗与熟料的形成热以及在生产过程中的能源的利用率有关。生产过程中，热耗与窑系统的操作以及附属设备都有很大的额关系。由于冷却剂的熟料将一些废气和废热带走之后，产生的冷却街余风带走的散热损失和热损失均发生了改变。
熟料的形成热在一定的温度下，是干燥的物料在没有发生热量损失和物料的损失的时候发生的。化学和物理变化，经过形成热的高低，在熟料的组成变化中不断上升和降低，从系统的热支出的数值上看，熟料的理论热耗可以占到51%左右，不同成分的熟料，产生的热耗不同。经过生料在自由水的蒸发和碳酸镁等化学物质的分解之后，熟料也开始不断发生热反应，根据熟料热耗和燃料饱和比的计算，可以得到单位熟料的热耗。合理地控制生产操作参数，是新型干法水泥的热工制度优化的关键。
2当前水泥粉磨生产的常见工艺流程
水泥生产流程可分为三个部分：生料制备与分解、熟料烧制以及熟料粉磨。就当前的水泥生产行业而言，针对水泥熟料粉磨生产工艺通常有三类方案可以选择：①球磨机开路粉磨工艺，该工艺所使用的设备主要就是球磨机，由于它可以将硬度存在差异的水泥熟料以及其他混合料一同放入球磨机当中进行粉磨操作，使之形成粉末成品，这一生产工艺流程简单，操作便利，并且所需投资较少，但是会发生过粉磨的问题；②球磨机闭路粉磨生产工艺，所谓闭路粉磨其实就是将水泥熟料通过球磨机粉磨加工之后，通过选粉机将其分为成品与粗粉两种，而粗粉则会再次进入球磨机进行粉磨生产，这一生产工艺就可以降低过粉磨问题，同时这一生产工艺能耗较小，且产量大，并且成品控制效率高，但是操作系统相对复杂；③辊压机预磨粉与球磨机相结合的生产工艺，这一生产工艺的主要流程就是先把水泥熟料送入辊压机进行粉磨进行预处理，这样就能使水泥物料的易磨性大大增强，而后在把预磨物料送入球磨机进行粉磨操作，这一生产工艺的粉磨生产效率高，并且能耗较低，对于提升水泥行业能效具有一定的益处。而另外一种水泥粉磨工艺则综合了以上这几种生产模式的优点，它是由辊压机与选粉机、球磨机共同形成的一种生产流水线，首先水泥调配模块根据生产需求差异进行水泥熟料与其他成分的调配操作，并在给料机称重之后把原料送入辊压机进行预粉磨工艺操作，而后再利用球磨机进行进一步粉磨，由于预处理时已经将原料中的一些岩性结构碎化处理了，因此球磨机生产的效率就能大大提升，从而实现系统生产的节能效果。
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3水泥生产过程中的节能工艺技术
3.1水泥喂料系统中应用的变频技术
由于我们在传统的水泥生产中所用的喂料系统再进行操作时主要依靠勺式喂料机，这种喂料方式相对来讲计量精度非常差同时控制起来也有很大的复杂性，在喂料系统当中应用变频技术可以对水泥生产进行科学化的自动控制，其生产精度与效率都获得了提升，同时在节能降耗方面表现也非常突出，水泥熟料的质量也就更高。其具体应用方式是在保持原有电机以及料浆泵工作的前提下利用电磁流量计进行料浆泵的参数监测以及控制反馈来对其进行调速，这样就能保证料浆泵与回转窑在速度上能够同步，提高熟料生产的喂料效率。
3.2干湿法水泥熟料生产过程中节能减排技术
从上述水泥生产工艺中的各个设备热量排放量和出口温度得出，制定出一下生产工艺。该生产工艺从水泥矿石开采到熟料煅烧、净化处理以及余热发电等各个环节进行综合考虑，降低水泥熟料生产加工过程中的热排放量。采用富氧燃烧技术，提高煤炭的燃烧下来，充分利用煤炭资源；水泥废气排放以后，还需要用脱销脱硫工艺对烟气进行净化，减少氮氧化物的排放量，通过窑头电改技术，减少原材料的损失，这样可以降低空气中的含硫量。由于水泥加工生产过程中产生大量的热量，如果将这部分热量直接排放到空气中，不仅对大气环境造成污染，而且造成热量的浪费。因此通过余热发电技术，指将水泥生产过程中多余的热量进行处理，将热量转化为电能，作为生产加工的电能。通过以上节能减排工艺，以每吨水泥生产熟料为准，节能减排效果明显。
3.3水泥粉磨工艺节能技术
一些大型的管磨机中通过筛分装置、研磨体防串置、分级衬板、提升、活化装置实现了节能，为了能够保证管磨机能够正常运行，保证长期高速、稳定化的生产过程，能够将一些质量好的材料应用于应用，例如硬质合金材料或是高、中铬合金材质。另外磨内一些容易发生损坏部件例如隔仓板或是衬板等要与研磨体保持一致性，从而保证磨具的表面清洁度，为提升生产质量和产量奠定坚实的基础。一些中小型管磨机中，粉磨系统无论是采用的闭路还是开路，在物料处理中都可以采用预处理系统和工艺，其中主要是包括预粉磨、预粉碎和预破碎的预处理工艺，通过此工艺流程处理之后，通过预粉磨（即采用短粗型棒磨或筒辊磨）工艺实现对粉磨的处理，保证长期稳定、高效率运行，物料经过处理之后能够将粒度控制在2mm以下，通过预处理工艺的应用，能够将粗磨工艺中的一些功能进行取代，对细末工艺进行应用，能够对一些长径比较小（L/D≈3）的中长磨或短磨的系统尽心改进，产量能够提高30%-50%，更是能够降低粉磨电耗（10%-30%）。
结语
本文结合新型干法水泥社会功能产线的生产工艺的优化，总之，在水泥生产中应用节能技术可以大大提升建材生产的能源利用率，同时也会对水泥生产过程进行结构优化、技术调整，使水泥生产呈现科学化、自动化、节能化等诸多发展优势，为建筑单位提供更加高质量的建筑材料的同时也实现了建材生产行业的环保价值提升，另外节能技术与水泥生产工艺的积极融合，也为节能技术本身的发展探讨了更多的可能性，对我国环保技术的优化具有推动作用。
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论文作者:王昭恒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/13
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